生物质与煤混合燃烧的技术评述

生物质与煤混合燃烧技术是一种低成本、低风险可再生能源利用方式。依据给料方式的不同,混燃可以分为直接混燃和间接混燃两种方式。受生物质特性的影响,混燃会对原有的锅炉系统产生一定的影响。系统介绍了混燃过程对系统燃烧特性的影响、对SO2、NOx等污染物排放的影响、以及混燃对锅炉系统的积灰、结焦及腐蚀的影响;并在此基础上对混燃的经济性进行了评价,最后给出了目前的混燃研究中存在的问题以及发展的方向。     

O_2/CO_2气氛下煤/生物质混燃特性实验研究

采用热重分析仪分别研究了不同煤种(烟煤、贫煤、无烟煤)与生物质(稻壳)的混燃特性,分析了燃烧气氛(O_2/CO_2、O_2/N_2)、生物质掺混比例、氧体积分数对煤与生物质混燃的着火温度、燃尽温度和综合燃烧特性以及动力学特性的影响。结果表明:1)在O_2/CO_2与O_2/N_2气氛下,煤与生物质混燃的失重变化趋势相似;但在O_2/CO_2气氛下,煤与生物质混燃的失重速率和固定碳燃烧反应活化能均低于O_2/N_2气氛,综合燃烧特性较O_2/N_2气氛差;2)掺混生物质可以改善单煤的燃烧特性,相比于单煤,煤与生物质混燃的着火温度和燃尽温度降低,煤粉的燃烧特性有所改善;3)随着生物质掺混比例的增加,煤与生物质混燃特性进一步得到改善;4)氧体积分数提高,煤与生物质的混燃速率增大,其着火和燃尽温度降低,综合燃烧特性改善,但在煤的固定碳燃烧阶段,燃烧反应活化能和指前因子增大;5)在煤的固定碳最大燃烧速率对应温度附近,混合燃料反应活化能小于单煤燃烧反应活化能,随着生物质掺混比例的增加,混合燃料反应活化能进一步减小。     

600MW煤粉/生物质富氧燃烧锅炉热力特性分析及优化

富氧燃烧技术是燃煤CO2减排最有应用前景的技术之一。煤粉/生物质富氧下的混燃,不仅可以实现CO2的零排放,更是由于生物质的引入相当于实现大气中CO2的捕集而具有重要的应用价值。以某600MW煤粉炉为例,进行了煤粉/生物质富氧燃烧的热力特性分析和锅炉结构优化设计,并与空气燃烧下各性能参数进行了对比。结果表明:富氧燃烧下,烟气量、锅炉效率和燃煤量随着生物质输入热量的增加均略有降低;相比空气燃烧,富氧燃烧下单位时间烟气量减少,燃煤量减少,锅炉辐射换热增强,对流换热量降低。优化设计后富氧燃烧下锅炉主体尺寸减小,受热面布置发生较大变化。     

新型低煤份生物质混合燃料燃烧特性实验

针对生物质在电厂应用中的诸多问题及困难,提出了一种新型的低煤粉成分生物质混合燃料,并通过实验研究了其燃烧特性,建立了该燃料的污染物排放模型。结果表明:该燃料最大燃烧速率发生在反应的前期,其高挥发分和反应速率改善了燃料的燃烧、燃尽及污染物排放特性,能有效减少NO_x排放;建立的污染物排放模型可用于预测不同工况下污染物的排放量。该混合燃料加工形式及实验结果可为煤和生物质混燃在火力发电行业的应用提供参考和理论依据。     

600 MW机组煤粉混燃生物质气锅炉燃烧特性研究

为研究不同生物质气喷口位置对锅炉燃烧特性影响,针对600 MW机组煤粉混燃生物质气锅炉,基于ANSYS软件数值研究了生物质气喷口位置变化对炉内温度分布、组分分布以及NOx质量浓度分布的影响,得到了生物质气喷口位置对炉内燃烧及NOx生成影响规律。结果表明:燃煤锅炉混燃生物质气对煤粉燃尽率影响不大,相比于纯煤燃烧工况,炉膛出口烟温和NOx质量浓度降低;在研究的工况范围内,随着生物质气喷口位置的升高,炉膛出口烟温上升,NOx质量浓度先降后升,燃烧器区域O2和CO质量分数降低,CO2质量分数上升;当生物质气喷口位于第2层一次风喷口处时,炉内混燃状况最好,炉膛出口NOx质量浓度最低。     

基于循环流化床气化的间接耦合生物质发电技术应用现状

基于循环流化床(CFB)气化的间接耦合发电目前是我国燃煤电厂利用生物质的主导技术。本文介绍了基于CFB气化的间接耦合生物质发电技术在国内外的应用,比较了欧洲和我国燃煤电厂应用生物质气化耦合发电系统的主要技术特点,深入分析和评价了燃煤间接耦合生物质发电系统运行及设计的经验、关键技术问题及经济性。结果表明:生物质特性对燃气系统的配置、设计及运行影响显著,而低热值燃气的高共燃率掺烧则对锅炉燃气燃烧系统设计和燃烧运行提出了较高的控制要求;针对我国燃煤电厂主要使用秸秆类燃料、负荷率低和锅炉深度低氮燃烧的特殊性,在燃料特性和高共燃率影响等值得关注的重要方面提出了建议。     

生物质与煤混合燃烧过程中灰沉积特性的研究

在生物质与煤混合燃烧过程中,生物质中的碱金属和Cl是引起锅炉受热面严重灰沉积的根本原因。通过对灰沉积过程和沉积机理的综合分析,表明碱金属和Cl的析出对灰沉积过程起主要作用;在混燃过程中,不同燃料的灰分之间会发生反应:析出的碱金属氯化物会被SO2硫酸盐化,或与煤中的矿物质发生反应生成高熔点的碱金属硅铝酸盐,从而在一定程度上抑制了锅炉表面的灰沉积。同时探讨了混燃过程中灰沉积特性的影响因素,认为燃料特性、混合比例和燃烧温度对灰沉积特性影响显著。     

300MW燃煤机组混燃秸秆成型燃料的试验研究

该文利用已有制粉系统对成型生物质进行磨制并送入炉内燃烧,在300MW煤粉炉内实现了生物质的规模化利用。试验对生物质可磨性及磨煤机安全性进行分析;研究生物质混燃对火焰、温度、锅炉效率及污染物排放的影响。研究表明:辊式磨煤机和直吹式制粉系统,可用于成型生物质的磨制输送;生物质燃烧器喷口火焰稳定;生物质混燃工况下的炉膛上部温度分布和排烟温度,均比纯烧煤粉时更低;煤粉炉在混燃生物质的工况下运行时,锅炉效率略有下降;生物质混燃相对于纯烧煤粉,NOx和SO2均有所降低。该文研究对生物质在我国现有大容量煤粉炉上的直接混燃具有指导意义。     

生物质气与煤混燃锅炉燃烧性能模拟研究

为了分析生物质气与煤混合燃烧对锅炉燃烧过程以及运行性能的影响,基于Aspen Plus建立了生物质气化以及合成气与煤混合燃烧模型,对不同煤种与含水率为20%的松木气化合成气的混燃过程以及燃烧产物排放特性进行研究,得到了在不同生物质气掺烧比例下的锅炉最高燃烧温度、排烟体积、排烟温度、锅炉效率以及燃烧产物的变化规律。结果表明:在锅炉输入总热量不变的情况下,随着生物质气掺烧比例由0%增加到30%,混烧后的最高燃烧温度随着煤种质量的降低而降低,但排烟温度逐渐增大;烟气飞灰减少,机械未完全燃烧热损失减小,导致锅炉效率逐渐增加。     

燃煤锅炉新三区低NOx燃烧技术的研究探讨

通过对目前各种低NOx燃烧技术的研究和分析,提出了燃煤锅炉新三区燃烧方式构想暨新三区低NOx燃烧技术方案。该技术将常规燃烧理念、空气分级燃烧理念、燃料分级燃烧理念以及高温低氧燃烧理念有机地结合在一起,形成了一种全新的三区燃烧理念和新型低NOx燃烧技术。对新三区燃烧方式进行了简明的描述,分析了新三区燃烧方式和其它燃烧方式在燃烧理念上的不同,降低NOx排放以及对燃烧过程的影响。认为新三区燃烧低NOx技术在降低NOx和投资方面具有明显优势,对高挥发分煤种具有良好的适应性,应用后有望将燃煤锅炉的NOx排放量控制在200mg／m^3以下或更低。     

对芬兰和英国生物质-煤混燃发电情况的考察

本文简要介绍了芬兰和英国生物质-煤混燃发电的情况和特点,分析了混燃发电的技术经济优势,概括了欧盟、芬兰和英国政府引导和鼓励混燃发电的政策和措施,还介绍了欧盟国家监测和核实混燃发电中生物质消耗量的方法和机制,特别是芬兰VTT的C-14监测技术,最后提出了几点对我国发展混燃发电值得借鉴的经验。     

清河公司7号炉掺混热炉烟技术改造

清河电厂200MW机组7号炉改造后燃用蒙东褐煤。为最大限度掺烧褐煤,解决中储式制粉系统磨制高挥发分、高水分褐煤极易发生爆炸的问题,提出了在制粉系统中掺混热炉烟的改造方案。锅炉采用热风干燥中储式制粉系统,使煤掺烧比例达到50%,制粉系统末端含氧质量分数降低到16%以下。     

LTCF/LTCC 异质材料共烧EMI滤波器设计与制作

采用低温共烧陶瓷(LTCC)/低温共烧铁氧体(LTCF)相结合异质材料共烧工艺制作 EMI 滤波器,介绍了器件的设计、仿真方法、制作工艺与性能测试结果.通过介质材料掺杂改性和优化流延工艺,解决了异质材料低温共烧匹配技术难点,实现了LTCC/LTCF异质材料良好的共烧兼容特性.EMI滤波器性能分析和测试结果表明,器件具有高的插入损耗,可在宽频率范围内防止EMI噪声.     

煤和垃圾衍生燃料循环流化床混烧的试验研究

分别在热重分析仪和0.5MW循环流化床燃烧系统上进行了煤和垃圾衍生燃料混烧实验。热重试验表明:混烧过程中,两者基本上保持各自的燃烧特性,同时垃圾衍生燃料的加入能显著提高煤粉的燃烧性能。循环流化床试验表明:相对于煤粉单独燃烧,混烧能使整个炉膛的温度分布更均匀;垃圾衍生燃料的加入降低了CO、NO、N2O、SO2的排放,但却大大增加了烟气中HCl的浓度;垃圾衍生燃料中的钙基物质能对SO2起到脱除作用,同时HCl的存在会促进钙基物质与SO2的反应;在混烧情况下,随着床层温度的升高,N、S、Cl等元素对气相污染物的转化率增加,同时,钙基物质对酸性气体SO2、HCl的脱除反应受到抑制,因此烟气中的NO、SO2、HCl等污染物浓度增加。     

生物质与煤共燃研究

简要介绍生物质与煤共燃的意义及其应用前景。在此基础上,深入分析二者共燃的生物质预处理、燃烧特性、污染物排放及共燃灰污、结渣和腐蚀性、共燃方式及共燃经济性。同时还对所面临的问题如:生物质体密度、能量密度低,高碱金属含量带来的低灰熔点,高氯含量可能带来的腐蚀,提出了一些解决办法。最后对二者共燃的实验研究进行了较深入地分析。     

生物质与煤混烧特性的数值模拟研究

针对生物质与煤混烧影响锅炉经济燃烧特性现象,笔者采用处理软件Gambit建立锅炉流场空间网格物理模型,利用Fluent模拟混烧过程并对其数学模型进行求解,模拟混烧过程,并根据长春某电厂生物质混烧参数,计算分析了不同混烧比时的锅炉炉内流场与温度场变化,得出了不同混烧比例下炉内燃烧流场、温度的变化规律.计算结果表明,随着生物质与煤混烧比例的提高,炉内流场动力特性无明显变化,但炉内燃烧温度下降比较明显.     

生物质与煤流化床混烧的NO_x排放规律研究

研究了生物质与煤流化床混烧的NOx排放规律。实验结果表明:采用生物质与煤混烧的方法可以有效地降低流化床燃烧煤中的NOx的排放。     

生物质混煤在流化床锅炉中的燃烧特性

本文通过实验分析了混合燃烧对系统运行和排放的影响。结果表明,生物质(谷壳)和煤相比具有较低的燃烧特征温度和较快的燃烧速率;烟煤加入生物质(谷壳)后,燃烧特征温度降低,着火提前,燃烧速率增大,可获得更好的燃尽特性,提高了生物质的利用价值。同时污染气体的排放量相比纯煤也有所下降。     

生物质混燃的旋流燃烧器优化研究

生物质能源已发展成为当今社会发展所需的第一主导可再生能源.生物质和煤粉混燃发电是利用生物质能最有效的方式之一.就生物质和煤粉特性分析,研究设计适合混燃的旋流燃烧器.并与模拟示范电厂的燃烧器同时分别燃烧不同掺混比的燃料,从炉膛最高温度、NOx排放量和燃烧效率等多方面作比较,得出结论本文设计研究的旋流燃烧器更适合生物质和煤粉的混燃,可大力促进生物质能源的广泛应用.     

“洛阳玻璃”节能降耗潜力及措施

作为能源消耗大户和能源节约潜力大户,洛阳浮法玻璃集团在多个领域积极开展节能降耗实践,实施冷却塔热水泵节能、原料上料系统利用峰谷电价差移峰、生产线煤气炉加富氧燃烧、烟气治理及余热发电项目,采用油气混烧技术等.对玻璃生产相关设备节能技术及效果进行分析评价,并挖掘新的节能潜力.